【題目】如圖所示，質(zhì)量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動半徑為1 m，小杯通過最高點(diǎn)的速度為4 m/s，g取10 m/s2，求：

（1）在最高點(diǎn)時，繩的拉力？

（2）在最高點(diǎn)時水對小杯底的壓力？

（3）為使小杯經(jīng)過最高點(diǎn)時水不流出, 在最高點(diǎn)時最小速率是多少?

【答案】（1）9N，方向豎直向下；（2）6N，方向豎直向上；（3）3.16 m/s

【解析】試題分析：（1）小杯質(zhì)量m=0．5kg，水的質(zhì)量M=1kg，在最高點(diǎn)時，杯和水的受重力和拉力作用，如圖所示，

合力F合=（M+m）g+T ①

圓周半徑為R，則F向=（M+m）②

F合提供向心力，有 （M+m）g+T=（M+m）

所以細(xì)繩拉力為：T=（M+m）（g）=（1+0．5）（10）=12N；

（2）在最高點(diǎn)時，水受重力Mg和杯的壓力F作用，則合力為：F合=Mg+F，

圓周半徑為R，則有：F向=M，

F合提供向心力，有：Mg+F=M，

所以杯對水的壓力為：F=M（g）=1×（10）=8N；

根據(jù)牛頓第三定律，水對小杯底的壓力為8N，方向豎直向上．

（3）小杯經(jīng)過最高點(diǎn)時水恰好不流出時，此時杯對水的壓力為零，只有水的重力作為向心力，由（2）得：

Mg=M，

解得：．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，盤上疊放著質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩個物塊，B物塊用長為l=0.25m 的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連，兩個物塊和傳感器的大小均可不計(jì).細(xì)線能承受的最大拉力為Fm=8N.A、B間的動摩擦因數(shù)為=0.4，B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為=0.1，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.轉(zhuǎn)盤靜止時，細(xì)線剛好伸直，傳感器的讀數(shù)為零.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，傳感器上就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)F.試通過計(jì)算在如圖2 坐標(biāo)系中作出F-ω圖象.(g=10m/s) (要求寫出必要的計(jì)算過程)

(1)求A物塊能隨轉(zhuǎn)盤做勻速轉(zhuǎn)動的最大角速度；

(2)隨著轉(zhuǎn)盤角速度增加，細(xì)線中剛好產(chǎn)生張力時轉(zhuǎn)盤的角速度多大?

(3)試通過計(jì)算寫出傳感器讀數(shù)F能隨轉(zhuǎn)盤角速度ω變化的函數(shù)關(guān)系式，并在如圖2坐標(biāo)系中作出F-ω圖 象.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為，“嫦娥三號”飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動，如圖所示，到達(dá)軌道的A點(diǎn)變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道II的近月點(diǎn)B再次變軌進(jìn)入近月軌道III（距月表面高度忽略不計(jì)）繞月球做圓周運(yùn)動。下列說法正確的是

A. 飛船在軌道III與軌道I的線速度大小之比為1:2

B. 飛船在軌道I繞月球運(yùn)動一周所需的時間為

C. 飛船在A點(diǎn)變軌后和變軌前相比動能增大

D. 飛船在軌道II上由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中動能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在y軸右方有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.20T。有一質(zhì)子以速度v = 2.0×106m/s，從x軸上的A點(diǎn)（10cm，0）沿與x軸正方向成30°斜向上射入磁場。質(zhì)子質(zhì)量取m = 1.6×10-27kg，電量q = 1.6×10-19C，質(zhì)子重力不計(jì)。求：

（1）質(zhì)子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；

（2）質(zhì)子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，接有四個阻值相同的定值電阻，變壓器初級線圈接到交流電源上，下面說法正確的是(　　)

A. 副線圈電壓是電源電壓的2倍

B. 流過R1的電流是副線圈上電流的2倍

C. R1上的電功率是R2上電功率的2倍

D. R1上的電功率是R2上電功率的9倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中（）

A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同

C. 導(dǎo)體框中c、d兩點(diǎn)電勢差相同

D. 通過導(dǎo)體框截面的電量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】金屬絲ab由兩段粗細(xì)相同、材料不同的金屬拼接而成，但僅從外觀上看不出拼接點(diǎn)的位置。為找到拼接點(diǎn)的位置、同時測出兩種材料的電阻率，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時如圖1所示，則d=_____mm。

(2)將歐姆表的選擇開關(guān)撥至“×1”倍率擋，進(jìn)行歐姆表調(diào)零后測量金屬絲的電阻，表盤指針如圖2所示，則金屬絲的電阻為________Ω。

(3)將金屬絲ab拉直后固定在絕緣米尺上，其中a端點(diǎn)固定在米尺的0刻度上，測得金屬絲的長度為99.00cm。在金屬絲上夾上一個可移動的小金屬夾P，用圖3的電路進(jìn)行測量。閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動觸頭，保持理想電流表的示數(shù)為0.450A不變，理想電壓表U的示數(shù)隨aP間距離x的變化如下表：

x/cm

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

98.00

U/v

0.26

0.52

0.78

1.04

1.30

1.45

1.49

1.53

1.57

1.60

利用描點(diǎn)法在圖中繪出U-x圖象__________（圖中已描出了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)）。并根據(jù)圖像確定兩種材料的拼接點(diǎn)與a的距離為_________cm。兩種材料中，較大的電阻率是___________Ω·m。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年10月16日，美國激光干涉引力波天文臺等機(jī)構(gòu)聯(lián)合宣布首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件，如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運(yùn)動周期為T，則

A. A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

B. A的線速度一定大于B的線速度

C. L一定，M越大，T越大

D. M一定，L越大，T越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年10月16日，南京紫金山天文臺對外發(fā)布一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，我國南極巡天望遠(yuǎn)鏡追蹤探測到首例引力波事件光學(xué)信號，關(guān)于引力波，早在1916年愛因斯坦基于廣義相對論預(yù)言了其存在，1974年拉塞爾豪爾斯和約瑟夫泰勒發(fā)現(xiàn)豪爾斯-泰勒脈沖雙星，這雙星系統(tǒng)在相互公轉(zhuǎn)時，由于不斷發(fā)射引力波而失去能量，因此逐漸相互靠近，這現(xiàn)象為引力波的存在提供了首個間接證據(jù)，上述敘述中，若不變考慮豪爾斯-泰勒脈沖雙星之列的變化，則關(guān)于豪爾斯-泰勒脈沖雙星的下列說法正確的是

A. 脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們相互公轉(zhuǎn)的周期不變

B. 脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們相互公轉(zhuǎn)的周期逐漸變小

C. 脈沖雙星逐漸靠近的過程中，它們各自做圓周運(yùn)動的半徑逐漸減小，但半徑的比值保持不變

D. 若測出脈沖雙星相互公轉(zhuǎn)的周期，就可以求出雙星的總質(zhì)量

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